不同生長(zhǎng)時(shí)期‘大紅’火龍果枝條大、中量元素含量及相關(guān)性研究*

李華東，譚夢(mèng)怡，冼昌華，蘇 明，林 電

（1 中化化肥有限公司海南分公司，海口 570228）（2 海南大學(xué)）（3 海南北緯十八度果業(yè)有限公司）

火龍果又稱紅龍果、青龍果，屬于仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（Hylocereus）或蛇鞭柱屬（Seleniereus）植物，原產(chǎn)于中美洲熱帶地區(qū)，屬典型的熱帶植物，其最早于1745 年由荷蘭人引進(jìn)我國(guó)臺(tái)灣栽培，20 世紀(jì)90 年代由臺(tái)灣引進(jìn)海南、廣西、廣東等地栽培?；瘕埞哂幸自耘?、產(chǎn)量高、結(jié)果早、收獲期長(zhǎng)、效益高等優(yōu)點(diǎn)，其含有植物蛋白、甜菜素，富含維生素，具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)及藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者青睞[1-3]。我國(guó)火龍果市場(chǎng)需求量大，目前國(guó)內(nèi)火龍果市場(chǎng)消費(fèi)量的60%從越南進(jìn)口，近3 年每年進(jìn)口火龍果50 萬(wàn)t，進(jìn)口額約4 億美元[1,4]。2018 年我國(guó)火龍果種植面積為5 萬(wàn)hm2，主要分布在廣西、廣東、海南、貴州、云南、福建等省區(qū)。截至2020 年，海南火龍果種植面積為0.67萬(wàn)hm2，海南熱量充足，可四季產(chǎn)果，具有產(chǎn)區(qū)優(yōu)勢(shì)，并有快速擴(kuò)張的趨勢(shì)。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于火龍果礦質(zhì)元素的研究報(bào)道，主要集中在礦質(zhì)元素在樹(shù)體的分布及施肥的研究，李潤(rùn)唐等[5]、鄧仁菊等[6]研究了火龍果樹(shù)體礦質(zhì)元素的含量及分布；唐恒朋等[7]研究了增施氮肥對(duì)火龍果枝條生長(zhǎng)、產(chǎn)量及養(yǎng)分的影響；Fernandes 等[8]研究了增施鉀肥提高火龍果產(chǎn)量和品質(zhì)。生產(chǎn)上為了持續(xù)保持火龍果植株的豐產(chǎn)樹(shù)形，需定期修剪更換老的結(jié)果枝條，培育新的長(zhǎng)度相對(duì)一致的結(jié)果枝條，為翌年開(kāi)花結(jié)果作準(zhǔn)備，但關(guān)于枝條的養(yǎng)分變化及積累特性尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以排架式種植模式，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際研究火龍果結(jié)果枝條大、中量元素含量變化及積累特性，旨在為火龍果合理施肥提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)園概況

試驗(yàn)于2018 年12 月至2020 年4 月在海南省東方市大田鎮(zhèn)海南北緯十八度果業(yè)有限公司種植區(qū)域（北緯19°11′50″、東經(jīng)108°51′38″）進(jìn)行，供試品種為國(guó)內(nèi)主栽品種之一‘大紅’。2016 年6 月扦插苗種植，行距3 m、株距40 cm，2018 年11 月單株結(jié)果枝條6 個(gè)，管理規(guī)范，樹(shù)冠整齊完整。果園土壤pH 值5.36，有機(jī)質(zhì)含量17.41 g/kg，堿解氮含量43.17 mg/kg，有效磷含量234.03 mg/kg，速效鉀含量148.33 mg/kg，交換性鈣含量688.10 mg/kg，交換性鎂含量120.76 mg/kg。

試驗(yàn)果園小區(qū)施肥情況：2019 年4 月至2020年10 月，每月每公頃施用N 16.65 kg、P2O59.9 kg、K2O 27 kg、CaO 11.25 kg、MgO 2.7 kg、S 14.4 kg，2019 年11 月至2020 年4 月，每月每公頃施用N 23.4 kg、P2O59.9 kg、K2O 37.8 kg、CaO 22.5 kg、MgO 5.4 kg、S 21.6 kg，2019 年10 月施用有機(jī)肥2 t，2020年3 月施用有機(jī)肥1 t。試驗(yàn)小區(qū)年產(chǎn)量31 305 kg/hm2，采摘15 批次，其中，2019 年5—10 月產(chǎn)果11 250 kg/hm2，2019 年11 月至2020 年4 月產(chǎn)果 20 055 kg/hm2。

1.2 采樣方法

火龍果為攀援性植物，葉片退化，枝條肉質(zhì)，在種植過(guò)程中需搭架栽培，試驗(yàn)果園采用排架式種植，即種植過(guò)程中通過(guò)短截、摘心措施，每株培養(yǎng)主莖1 個(gè)，主莖頂部培養(yǎng)多枝長(zhǎng)度相對(duì)一致的枝條作為結(jié)果枝條。根據(jù)當(dāng)?shù)毓麍@管理情況，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、結(jié)果枝條數(shù)量一致、無(wú)病蟲(chóng)害、生長(zhǎng)正常的植株，于2018 年12 月27 日留梢期，用紅繩標(biāo)記新抽枝條（長(zhǎng)度20 cm），分別標(biāo)記90 株，于2019年4 月（枝條成熟期，以Ⅰ表示）、2019 年10 月（開(kāi)始產(chǎn)期，調(diào)節(jié)補(bǔ)光，以Ⅱ表示）、2020 年4 月（產(chǎn)期調(diào)節(jié)，末次果采收期，以Ⅲ表示）3 個(gè)時(shí)期采樣，各時(shí)期每株采集1 個(gè)枝條，各隨機(jī)采集9 株，共9個(gè)枝條，立即帶回實(shí)驗(yàn)室，用去離子水洗凈，晾干，切成小塊，105 ℃殺青30 min，70 ℃烘干稱重并粉碎為1 mm 粉末。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

火龍果枝條中的氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）采用農(nóng)化分析常規(guī)分析方法測(cè)定[9]，N 采用濃硫酸-過(guò)氧化氫消煮-納氏試劑比色法測(cè)定，P 采用濕灰化濃硫酸-過(guò)氧化氫消煮-鉬銻抗比色法測(cè)定，K 采用干灰化-火焰光度法（6400A 火焰光度計(jì)）測(cè)定，Ca、Mg 采用干灰化-原子吸收分光光度法（AAS novAA400 原子吸收光譜儀）測(cè)定，S 采用三酸消煮-硫酸鋇比濁法測(cè)定。養(yǎng)分含量測(cè)定在海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007、JMP 1.0 軟件進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素含量變化

由表1 可以看出，3 個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期中N 含量為7.74～10.82 g/kg，呈下降趨勢(shì)，即時(shí)期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；時(shí)期Ⅱ的N 含量低于Ⅰ，時(shí)期Ⅲ低于Ⅱ，差異均不顯著；時(shí)期Ⅲ顯著低于Ⅰ。P 含量為3.07～4.99 g/kg，呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，時(shí)期Ⅱ的P 含量顯著高于Ⅲ、Ⅰ，時(shí)期Ⅲ顯著高于Ⅰ。K 含量為21.25～40.33 g/kg，呈下降趨勢(shì)，即時(shí)期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ；時(shí)期Ⅰ的K 含量顯著高于Ⅲ；時(shí)期Ⅱ低于Ⅰ，差異不顯著。Ca 含量為16.74～32.28 g/kg，呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，時(shí)期Ⅱ的Ca 含量顯著高于Ⅲ、Ⅰ，時(shí)期Ⅲ顯著高于Ⅰ。Mg 含量為6.40～7.33 g/kg，呈上升趨勢(shì)，即時(shí)期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ；時(shí)期Ⅲ的Mg 含量高于Ⅱ，時(shí)期Ⅱ高于Ⅰ，差異均不顯著；時(shí)期Ⅲ高于Ⅰ，差異顯著。S含量為1.18～1.39 g/kg，呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，即時(shí)期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，3 個(gè)時(shí)期之間S 含量差異均不顯著。

表1 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素含量變化

時(shí)期Ⅰ各元素平均含量由高到低排序?yàn)镵＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，各元素間差異顯著；時(shí)期Ⅱ各元素平均含量由高到低排序?yàn)镵＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，K 與Ca 含量差異不顯著；時(shí)期Ⅲ各元素平均含量由高到低排序?yàn)镃a＞K＞N＞Mg＞P＞S，Ca 與K，N 與Mg、P，P 與S 含量差異均不顯著（表1）。

2.2 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素積累量

如表2 所示，3 個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期火龍果枝條平均含水量為88.11%～89.41%，時(shí)期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，各時(shí)期間差異均不顯著。枝條干物質(zhì)含量為76.58～81.33 g/個(gè)，時(shí)期Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，各時(shí)期間差異均不顯著。枝條中N 積累量為0.61～0.87 g/個(gè)，時(shí)期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，相互間差異均不顯著。P 積累量為0.25～0.38 g/個(gè)，時(shí)期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，時(shí)期Ⅱ顯著高于Ⅰ；時(shí)期Ⅲ高于Ⅰ，差異不顯著。K 積累量為1.64～3.21 g/個(gè)，時(shí)期Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，時(shí)期Ⅰ高于Ⅱ，差異不顯著；時(shí)期Ⅰ、Ⅱ均高于Ⅲ，差異均顯著。Ca 積累量為1.35～2.51 g/個(gè)，時(shí)期Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，時(shí)期Ⅱ高于Ⅲ，差異不顯著；時(shí)期Ⅱ高于Ⅰ，差異顯著；時(shí)期Ⅲ、Ⅰ間差異不顯著。Mg 積累量為0.52～0.58 g/個(gè)，時(shí)期Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，相互間差異均不顯著。各時(shí)期S 積累量Ⅲ＞Ⅱ、Ⅰ，相互間差異均不顯著。

表2 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素平均積累量

時(shí)期Ⅰ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.29∶3.69∶1.55∶0.60∶0.11，時(shí)期Ⅱ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.49∶3.33∶3.22∶0.68∶0.13，時(shí)期Ⅲ各元素平均積累量N∶P∶K∶Ca∶Mg∶S 為1∶0.52∶2.69∶3.07∶0.95∶0.18（表2）。

2.3 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素含量相關(guān)性分析

相關(guān)性分析表明（表3），結(jié)果枝條N 含量與K含量呈顯著正相關(guān)（r＝0.395 0），與P、Ca、Mg 含量呈正相關(guān)，相關(guān)性不顯著，與S 含量呈負(fù)相關(guān)。P 含量與Ca、S 含量均呈顯著正相關(guān)（r＝0.709 6、0.392 4），與K、Mg 含量均呈負(fù)相關(guān)。K 含量與Ca、Mg 含量均呈負(fù)相關(guān)。Ca 含量與Mg 含量呈顯著正相關(guān)（r＝0.464 2），與S 含量呈正相關(guān)。Mg 含量與S 含量呈顯著正相關(guān)（r＝0.474 7）。

表3 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素含量相關(guān)性分析（n＝27）

2.4 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素積累量相關(guān)性分析

相關(guān)性分析表明（表4），N 積累量與K、Mg積累量均呈顯著正相關(guān)（r＝0.463 2、0.399 5），與P、Ca、S 積累量均呈正相關(guān)。P 積累量與Ca、Mg積累量均呈顯著正相關(guān)（r＝0.781 3、0.679 1），與K、S 積累量均呈正相關(guān)。K 積累量與Ca、Mg、S積累量均呈正相關(guān)。Ca 積累量與Mg、S 積累量均呈顯著正相關(guān)（r＝0.615 9、0.491 8）。Mg 積累量與S 積累量呈顯著正相關(guān)（r＝0.800 5）。

表4 不同時(shí)期火龍果枝條大、中量元素積累量相關(guān)性分析（n＝27）

3 討 論

本研究對(duì)火龍果枝條3 個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期大、中量元素含量進(jìn)行了分析，N、P、K、Ca、Mg 的含量有不同程度的變化，S 元素的變化幅度無(wú)顯著差異。N、K 含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，翌年4 月均達(dá)到最低點(diǎn)，由于4—10 月采取疏花疏果減少留果數(shù)，產(chǎn)量較低，2019 年11 月至2020 年4 月進(jìn)行產(chǎn)期調(diào)節(jié)大幅增加產(chǎn)量，火龍果花蕾及果實(shí)中元素含量K＞N＞P[5,10]，果實(shí)生長(zhǎng)消耗大量養(yǎng)分，導(dǎo)致枝條中N、K 含量持續(xù)下降，說(shuō)明花果期保證枝條N、K 含量以滿足花、果的生長(zhǎng)發(fā)育十分必要。P 含量呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，亦與夏秋季節(jié)疏花疏果、冬春季節(jié)產(chǎn)期調(diào)節(jié)大幅增加產(chǎn)量養(yǎng)分消耗有關(guān)。本研究中火龍果枝條Ca含量出現(xiàn)先升后降的顯著變化，據(jù)報(bào)道Ca 在植物體中主要通過(guò)木質(zhì)部運(yùn)輸，通常不易移動(dòng)，與蒸騰速率有關(guān)[11]，但蕭浪濤等[12]運(yùn)用同位素45Ca 跟蹤法對(duì)柑橘進(jìn)行研究報(bào)道，45Ca 在木質(zhì)部中運(yùn)轉(zhuǎn)，也可在木質(zhì)部和韌皮部中相互轉(zhuǎn)移，果實(shí)中的45Ca 可轉(zhuǎn)移至葉片，且葉片中的45Ca 可轉(zhuǎn)移至樹(shù)體其他部位；荔枝[13]、梨[14]葉片Ca 含量亦存在升降變化，具體原因有待進(jìn)一步深入研究。Mg、S 元素呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，這可能與增施硫酸鉀鎂肥有關(guān)。

本研究分析表明：火龍果枝條成熟期元素含量及積累量大小排序?yàn)镵＞Ca＞N＞Mg＞P＞S；不同時(shí)期略有變化，各個(gè)元素含量和積累量大小排序相類似。李潤(rùn)唐等[5]研究報(bào)道‘白玉龍’火龍果莖中元素含量Ca＞K＞N＞P＞Mg＞S，P與Mg含量接近；鄧仁菊等[6]研究報(bào)道‘紫紅龍’和‘晶紅龍’幼莖中元素含量K＞Ca＞N＞P＞Mg，主干中Ca＞K＞N＞P＞Mg；程玉等[15]研究報(bào)道‘軟枝大紅’枝條養(yǎng)分積累量為K＞N＞P，且K 含量是N 含量的3 倍多；王正明等[16]研究報(bào)道云南元江干熱河谷地區(qū)火龍果枝條年度吸收量中K＞N＞P。本研究結(jié)果與上述研究報(bào)道相類似，不同時(shí)期N、P、K、Ca、Mg含量略有變化，這與品種、枝條月齡、氣候、土壤、施肥及栽培管理等因素有關(guān)?；瘕埞ɡ偌肮麑?shí)中元素含量K＞N＞P[5,10,16]，說(shuō)明火龍果枝條、花蕾及果實(shí)均對(duì)K 的需求量較高，增施鉀肥能提高火龍果產(chǎn)量和品質(zhì)[8]，生產(chǎn)上應(yīng)注重鉀肥的施用。

對(duì)元素間相關(guān)性進(jìn)行分析便于了解各個(gè)元素間的相互作用，本研究相關(guān)性分析表明，火龍果枝條N 和K 含量、積累量均呈顯著正相關(guān)，N、K 與P 含量、積累量相關(guān)性均不顯著。唐恒朋等[7]對(duì)紅皮紅肉火龍果品種研究報(bào)道，增施氮肥可以促進(jìn)枝條生長(zhǎng)，顯著增加N、K 含量，對(duì)P 影響較小。程玉等[15]研究也有類似報(bào)道，增施氮肥亦促進(jìn)火龍果枝條生長(zhǎng)，顯著增加K 含量，因此，在養(yǎng)分管理中應(yīng)注重協(xié)調(diào)N、K 的平衡。通常認(rèn)為植物中Ca2+、Mg2+有拮抗關(guān)系，Ca2+在植物體內(nèi)過(guò)量積累，會(huì)抑制Mg2+的吸收[17]；但也有研究報(bào)道，在一定條件下Ca2+與Mg2+具有協(xié)同關(guān)系，獼猴桃葉片Ca 與Mg 呈極顯著正相關(guān)[18]，荔枝[13]葉片周年變化中Ca 與Mg 呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，荔枝葉面噴施MgCl2可提高果皮鎂、鈣含量，呈現(xiàn)增益效應(yīng)[19]。馬曉麗[20]研究報(bào)道，適當(dāng)施鎂可促進(jìn)缺鎂葡萄植株生長(zhǎng)，但當(dāng)每667 m2土施量大于10 kg 時(shí)，鎂與鈣吸收出現(xiàn)拮抗，抑制植株對(duì)鈣的吸收，說(shuō)明Ca 與Mg 并非單純的拮抗關(guān)系，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。本研究顯示P 和Ca 呈顯著正相關(guān)，樊衛(wèi)國(guó)等[21]采用土培和水培2 種方法研究臍橙幼樹(shù)顯示，隨供磷水平增加，葉片鈣、磷含量呈正相關(guān)關(guān)系；‘庫(kù)爾勒香梨’葉片鈣、磷含量變化呈現(xiàn)顯著正相關(guān)[14]；本研究中Mg、S 元素呈顯著正相關(guān)，這可能與增施硫酸鉀鎂肥有關(guān)。

4 結(jié) 論

火龍果枝條不同時(shí)期N、K 含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，枝條成熟期最高，后均下降至最低值，P、Ca含量均呈現(xiàn)先升后降的顯著變化，Mg 含量呈上升趨勢(shì)，S 含量變化幅度無(wú)顯著差異。

枝條成熟期養(yǎng)分含量及積累量大小排序均為K＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，此時(shí)期不同元素含量間均差異顯著。但不同時(shí)期略有變化，時(shí)期Ⅱ各元素平均積累量大小排序?yàn)镵＞Ca＞N＞Mg＞P＞S，時(shí)期Ⅲ各元素平均積累量大小排序?yàn)镃a＞K＞N＞Mg＞P＞S，各個(gè)時(shí)期大、中量元素含量和積累量大小排序相類似。

火龍果枝條中N 與K 含量呈顯著正相關(guān)，P 與Ca、S 含量均呈顯著正相關(guān)，Ca 與Mg 含量呈顯著正相關(guān)，Mg 與S 含量呈顯著正相關(guān)；枝條積累量中N 與K、Mg 積累量均呈顯著正相關(guān)，P 與Ca、Mg 積累量均呈顯著正相關(guān)，Ca 與Mg、S 積累量均呈顯著正相關(guān)，Mg 與S 積累量呈顯著正相關(guān)。